专题十六　波粒二象性　原子物理ppt课件

1、专题十六波粒二象性原子物理;考点一光的波粒二象性1.2021江苏单科,12C(1)知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和5.441014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们外表逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的()A.波长 B.频率 C.能量 D.动量五年高考A组自主命题江苏卷题组;答案答案A由光电效应方程由光电效应方程Ekm=h-W=h-h0钙的截止频率大钙的截止频率大,因此钙中逸出的光电子的最大初动能小因此钙中逸出的光电子的最大初动能小,因动量因动量p=,故动量小故动量小,由由=,可知波长较大可知波长较大,那么频率较小那么频率较小,选项

2、选项A正确。正确。km2mEhp调查点此题调查光电效应等知识调查点此题调查光电效应等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。错解分析此题推理过程用到的公式有错解分析此题推理过程用到的公式有Ekm=h-h0、p=、=,部分考生因忘记公式部分考生因忘记公式而猜答案呵斥错答。因此而猜答案呵斥错答。因此,学习过程中一定要打牢根底。学习过程中一定要打牢根底。km2mEhp;2.2021江苏单科,12C(1)以下描画两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是() 答案答案A根据黑体辐射的实验规律根据黑体辐射的实验规律:随着温度的升高随着温度的升高,各波长的辐射强度都添加各波长的辐射强度

3、都添加,辐射强度的辐射强度的极大值向波长较短的方向挪动极大值向波长较短的方向挪动,可知正确答案为可知正确答案为A。;3.2021江苏单科,12C(1)(多项选择)波粒二象性是微观世界的根本特征,以下说法正确的有( )A.光电效应景象提示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样阐明中子具有动摇性C.黑体辐射的实验规律可用光的动摇性解释D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等答案答案AB黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释,C错误错误;由由=,p=,得得=,动能相等的质子和电子质量相差很多动能相等的质子和电子质量相差很多,所以德布罗意波长不相等所

4、以德布罗意波长不相等,D错误。错误。hpk2mEk2hmE调查点此题调查波粒二象性、光电效应、黑体辐射、德布罗意波长等知识调查点此题调查波粒二象性、光电效应、黑体辐射、德布罗意波长等知识,属于中等难度属于中等难度题。题。错解分析漏选错解分析漏选B的较多的较多,阐明这部分考生对该知识点掌握不清。阐明这部分考生对该知识点掌握不清。;4.2021江苏单科,12C(2)光电效应实验中,用波长为0的单色光A照射某金属板时,刚好有光电子从金属外表逸出。当波长为 的单色光B照射该金属板时,光电子的最大初动能为 ,A、B两种光子的动量之比为 。(知普朗克常量为h、光速为c)02答案答案1 20hc;解析由爱因

5、斯坦光电效应方程可知解析由爱因斯坦光电效应方程可知EkA=h-W0=0,得得W0=hEkB=h-h=A种光子的动量种光子的动量pA=B种光子的动量种光子的动量pB=得得pA pB=1 20c0c02c0c0hc0h02h02h;5.2021江苏单科,12C(2)质子H)和粒子He)被加速到一样动能时,质子的动量 (选填“大于、“小于或“等于)粒子的动量,质子和粒子的德布罗意波波长之比为 。11(42(答案小于答案小于2 1解析由动量与动能的关系解析由动量与动能的关系p=可知可知,Ek一样时一样时,质量小的动量也较小质量小的动量也较小,故质子的动量小于故质子的动量小于粒子的动量。德布罗意波长粒子

6、的动量。德布罗意波长=,而而p,故故,那么那么H = =2 1。k2mEhpm1mmHm;6.2021江苏单科,12C(3)几种金属的逸出功W0见下表:用一束可见光照射上述金属的外表,请经过计算阐明哪些能发生光电效应。知该可见光的波长范围为 4.010-77.610-7 m,普朗克常量h=6.6310-34 Js。 答案见解析答案见解析解析光子的能量解析光子的能量E=,取取=4.010-7m,那么那么E5.010-19J根据根据EW0判别判别,钠、钾、铷能发生光电效应。钠、钾、铷能发生光电效应。hc;7.2021江苏单科,12C(3)A、B两种光子的能量之比为2 1,它们都能使某种金属发生光电

7、效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB。求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功。答案答案2 1EA-2EB;解析光子能量解析光子能量=h,动量动量p=,且且=得得p=,那么那么pA pB=2 1A光照射时光照射时,光电子的最大初动能光电子的最大初动能EA=A-W0,同理同理,EB=B-W0解得解得W0=EA-2EBhcc;1.(2021课标,17,6分)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板外表的最大初动能为1.2810-19 J。知普朗克常量为6.6310-34 Js,真空中的光速为3.00108 ms-1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.11014 H

8、zB.81014 HzC.21015 HzD.81015 Hz B组一致命题、省(区、市)卷题组答案答案B此题调查光电效应规律。由光电效应方程得此题调查光电效应规律。由光电效应方程得Ek=-W0,而能使锌产生光电效应的而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率单色光的最低频率0应满足应满足h0=W0,联立得联立得0=-=81014Hz,应选项应选项B正确。正确。hcckEh方法技巧光电效应景象的判别方法技巧光电效应景象的判别能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件:照射光的能量等于照射光的能量等于金属的逸出功。金属

9、的逸出功。;2.(2021北京理综,15,6分)用双缝干涉实验安装得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消逝 B.彩色条纹中的红色条纹消逝 C.中央条纹变成暗条纹 D.中央条纹变成红色答案答案D此题调查双缝干涉实验。此题调查双缝干涉实验。用白光做双缝干涉实验时用白光做双缝干涉实验时,屏上呈现彩色条纹屏上呈现彩色条纹,在光源与单缝间加红色滤光片在光源与单缝间加红色滤光片,光源发出的白光光源发出的白光照射滤光片后照射滤光片后,仅有红光透过滤光片仅有红光透过滤光片,故射到双缝上的光为红光故射到双缝上的光为红光,屏上呈现出的是红色干涉条屏上呈现出的是红色干涉条纹纹,中央条

10、纹为红色中央条纹为红色,选项选项D正确。正确。易错点拨双缝干涉实验中滤光片的作用易错点拨双缝干涉实验中滤光片的作用不要把红色滤光片误以为是不要把红色滤光片误以为是“滤掉红光的滤光片。滤掉红光的滤光片。;3.(2021天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H,都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以断定()A.H对应的前后能级之差最小B.同一介质对H的折射率最大C.同一介质中H的传播速度最大D.用H照射某一金属能发生光电效应,那么H也一定能;答案答案A此题调查氢原子能级跃迁规律。由氢原子能级跃迁可知此题调查氢原子

11、能级跃迁规律。由氢原子能级跃迁可知,=En-E2,H的波长最长的波长最长,故故最小最小,对应能级差最小对应能级差最小,选项选项A正确正确;同一介质对频率越大的光的折射率越大同一介质对频率越大的光的折射率越大,波长越短波长越短,频频率越大率越大,故同一介质对故同一介质对H的折射率最小而对的折射率最小而对H的折射率最大的折射率最大,选项选项B错误错误;由由n=知知,同一介质中同一介质中H的传播速度最小的传播速度最小,选项选项C错误错误;H的频率大于的频率大于H的频率的频率,因此用因此用H照射某一金属能发生光电效照射某一金属能发生光电效应应,而而H不一定能不一定能,应选项应选项D错误。错误。hchc

12、cv解题关键熟练掌握氢原子能级跃迁产生光子的能量解题关键熟练掌握氢原子能级跃迁产生光子的能量h=Em-En和光的频率或波长与折射和光的频率或波长与折射率的关系是解答该题的关键。率的关系是解答该题的关键。hc;4.(2021上海单科,2,3分)光子的能量与其()A.频率成正比 B.波长成正比C.速度成正比 D.速度平方成正比答案答案A由由E=h、c=得得E=h=h,可见光子的能量与其频率成正比、与其波长成反比可见光子的能量与其频率成正比、与其波长成反比,A正确正确,B错误。由于恣意能量的光子在真空中传播的速度都是一样的错误。由于恣意能量的光子在真空中传播的速度都是一样的,故故C、D皆错误。皆错误

13、。c易错点拨关于光子的能量易错点拨关于光子的能量光子的能量不能了解为动能光子的能量不能了解为动能,不能由动能的定义式不能由动能的定义式Ek=mv2来处置光子能量的问题来处置光子能量的问题,谨记爱因谨记爱因斯坦的光子说、质能方程是关键。斯坦的光子说、质能方程是关键。12;5.(2021课标,19,6分)(多项选择)在光电效应实验中,分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。以下说法正确的选项是()A.假设ab,那么一定有Uab,那么一定有EkaEkbC.假设UaUb,那么一定有Ekab,那么一定有

14、ha-Ekahb-Ekb ;答案答案BC此题调查光电效应方程、对遏止电压的了解。光照射到同种金属上此题调查光电效应方程、对遏止电压的了解。光照射到同种金属上,同种金属的同种金属的逸出功一样。假设逸出功一样。假设ab,据据Ek=h-W0可知可知,EkaEkb,那么那么B项正确。由项正确。由Ek=eU,可知可知UaUb,那么那么A项错误。项错误。假设假设UaUb,阐明阐明EkaEkb,那么那么C项正确。由项正确。由Ek=h-W0得得h-Ek=W0,而同一种金属而同一种金属W0一样一样,与入与入射光的频射光的频率无关率无关,故故ha-Eka=hb-Ekb,那么那么D项错误。项错误。归纳总结对光子能量

15、、逸出功及最大初动能的了解归纳总结对光子能量、逸出功及最大初动能的了解同一种金属逸出功一样同一种金属逸出功一样,与入射光的频率无关。与入射光的频率无关。遏止电压只与光电子的最大初动能有关遏止电压只与光电子的最大初动能有关:eU=Ek。光电效应方程光电效应方程:h-W0=Ek。;6.2021课标,35(1),5分(多项选择)现用某一光电管进展光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。以下说法正确的选项是()A.坚持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D.坚持入射光的光强不变,不断减小入射光的频

16、率,一直有光电流产生E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关答案答案ACE坚持入射光的频率不变坚持入射光的频率不变,入射光的光强变大入射光的光强变大,单位时间内逸出的光电子个数添加单位时间内逸出的光电子个数添加,那么饱和光电流变大那么饱和光电流变大,故故A正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系,故故B错。由错。由Ek=h-W,可知可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时,光电效应不能发生光电效应不能发生,故故D错。由错。由eU=mv2=h-W得得eU=h-W,可见可见,遏止电压遏

17、止电压U随随的增大而增大的增大而增大,与入射光的光强无关与入射光的光强无关,故故E正确。正确。12;7.2021课标,35(1),5分(多项选择)实物粒子和光都具有波粒二象性。以下现实中突出表达动摇性的是()A.电子束经过双缝实验安装后可以构成干涉图样B.射线在云室中穿过会留下明晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研讨晶体的构造D.人们利用电子显微镜观测物质的微观构造E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关答案答案ACD电子束经过双缝产生干涉图样电子束经过双缝产生干涉图样,表达的是动摇性表达的是动摇性,A正确正确;射线在云室中留下清射线在云室中留下清晰的径迹晰的

18、径迹,不能表达动摇性不能表达动摇性,B错误错误;衍射表达的是动摇性衍射表达的是动摇性,C正确正确;电子显微镜利用了电子束波长电子显微镜利用了电子束波长短的特性短的特性,D正确正确;光电效应表达的是光的粒子性光电效应表达的是光的粒子性,E错误。错误。;1.(2021天津理综,2,6分)如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉安装后在屏上构成的干涉图样,那么()A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大D.假设两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大C组教师公用题组;答案答案D由由a、b两

19、光的干涉图样结合两光的干涉图样结合x=知知,ab、nanb,由由n=知知vavb,A项项错错误。误。sinC=,故故CaCb,选项选项B错误错误;发生光电效应时发生光电效应时,饱和电流与入射光的强度有关饱和电流与入射光的强度有关,C项错误项错误;由由能级跃迁能级跃迁h=Em-En,由于由于a光的光子能量大光的光子能量大,因此产生因此产生a光的能级能量差大光的能级能量差大,选项选项D正确。正确。Ldcv1n;2.(2021天津理综,2,6分)中国古人对许多自然景象有深化认识,唐人张志和在中写道:“雨色映日而为虹。从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射构成的。如图是彩虹成因的简化表

20、示图,其中a、b是两种不同频率的单色光,那么两光()A.在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定大于b光B.以一样角度斜射到同一玻璃板透过平行外表后,b光侧移量大C.分别照射同一光电管,假设b光能引起光电效应,a光也一定能D.以一样的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是a光;答案答案C根据光路图可知根据光路图可知,a光的折射率大于光的折射率大于b光的折射率。由光的折射率。由n=可知可知,在同种玻璃中在同种玻璃中,a光的光的传播速度应小于传播速度应小于b光光,A项错误项错误;以一样角度斜射到同一玻璃板透过平行外表后以一样角度斜射到同一玻璃板透过平行外表后,由于由于a光的折射光的折射

21、率大率大,偏折程度大偏折程度大,a光侧移量大光侧移量大,B项错误项错误;折射率大的折射率大的a光频率也高光频率也高,所以分别照射同一光电管所以分别照射同一光电管,假设假设b光能引起光电效应光能引起光电效应,a光也一定能光也一定能,C项正确项正确;由于由于b光的折射率小光的折射率小,b光从光密介质射向光疏介光从光密介质射向光疏介质发生全反射的临界角大质发生全反射的临界角大,当当a、b光以一样的入射角从水中射入空气时光以一样的入射角从水中射入空气时,假设在空气中只能看到假设在空气中只能看到一种光一种光,阐明该光未发生全反射阐明该光未发生全反射,所以一定是所以一定是b光光,D项错误。项错误。cv;3

22、.2021浙江自选,14(2)金属钠的逸出功为2.29 eV。波长为420 nm的紫光照射在金属钠外表产生光电效应(普朗克常量h=6.6310-34 Js,1 eV=1.610-19 J,c=3.0108 m/s)。求入射光子的能量;光电子的最大初动能。答案答案2.96eV0.67eV解析入射光子的能量解析入射光子的能量E=4.7410-19J2.96eV由光电效应方程得由光电效应方程得Ek=E-W=0.67eVhc;考点二原子与原子核A组自主命题江苏卷题组1.2021江苏单科,12C(1)知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T,那么一样质量的A和B经过2T后,剩有的A和B质量之比为()

23、A.14 B.12 C.21 D.41答案答案B经过经过2T后后A剩余的质量剩余的质量mA=m=,B剩余的质量剩余的质量mB=m=,= =1 2。2124m1122mABmm4m2m规律总结质量为规律总结质量为m的放射性元素经过的放射性元素经过n个半衰期剩余该放射性元素的质量个半衰期剩余该放射性元素的质量m=。2nm;2.2021江苏单科,12C(1)如下图是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在以下该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,那么正确的选项是()答案答案C由由h=h=E初初-E末可知该原子跃迁前后的能级差越大末可知该原子跃迁前后的能级差越大,对应光

24、子的能量越大对应光子的能量越大,波长越波长越短。由图知短。由图知a对应光子能量最大对应光子能量最大,波长最短波长最短,c次之次之,而而b对应光子能量最小对应光子能量最小,波长最长波长最长,故故C正确。正确。c;3.2021江苏单科,12C(1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射景象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛运用。以下属于放射性衰变的是()ACNeBUnIY+nCHHHenDHeAlPn146.1470123592.1013953953910221.31421042.2713301510答案答案AA是是衰变衰变,B是核裂变是核裂变,C是核聚变是核聚变,D是原子核的人工转变是原子

25、核的人工转变,所以所以A符合题意。符合题意。;4.2021江苏单科,12C(1)(多项选择)原子核的比结合能曲线如下图。根据该曲线,以下判别正确的有()AHe核的结合能约为14 MeVBHe核比Li核更稳定C.两个H核结合成He核时释放能量DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大42.42.63214223592.8936;答案答案BC此题调查原子核的相关知识。此题调查原子核的相关知识。由图像可知由图像可知He的比结合能约为的比结合能约为7MeV,其结合能应为其结合能应为28MeV,故故A错误。比结合能较大的核错误。比结合能较大的核较稳定较稳定,故故B正确。比结合能较小的核结合成比结合能较大的核

26、时释放能量正确。比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量,故故C正确。比结正确。比结合能就是平均结合能合能就是平均结合能,故由图可知故由图可知D错误。错误。42,知识归纳对比结合能的了解知识归纳对比结合能的了解比结合能较小的核结合成比结合能大些的核为轻核聚变比结合能较小的核结合成比结合能大些的核为轻核聚变;比结合能较小的重核比结合能较小的重核,分裂成几个分裂成几个比结合能较大的中等质量的核比结合能较大的中等质量的核,为重核裂变。上述两类核反响均放出核能。为重核裂变。上述两类核反响均放出核能。比结合能越大的核越稳定。比结合能越大的核越稳定。;5.2021江苏单科,12C(2)核电站利用原

27、子核链式反响放出的宏大能量进展发电U是核电站常用的核燃料U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分,并产生 个中子。要使链式反响发生,裂变物质的体积要 (选填“大于或“小于)它的临界体积。23592,23592。144568936答案答案3大于大于解析由解析由UnBaKr+n可知可知,会产生会产生3个中子个中子,要使裂变继续进展要使裂变继续进展(链式反响链式反响),裂变物裂变物质的体积需大于它的临界体积。质的体积需大于它的临界体积。2359210144568936103调查点此题调查原子核反响方程、链式反响等知识调查点此题调查原子核反响方程、链式反响等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。友谊提

28、示原子核反响方程中假设两端有一样的粒子友谊提示原子核反响方程中假设两端有一样的粒子,写方程时不可约掉。写方程时不可约掉。;6.2021江苏单科,12C(2)根据玻尔原子构造实际,氦离子(He+)的能级图如下图。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的间隔 (选填“近或“远)。当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有 条。 答案近答案近6;知识链接原子的构造模型与天体运动的行星模型有许多类似之处知识链接原子的构造模型与天体运动的行星模型有许多类似之处,留意采用类比学习法掌留意采用类比学习法掌握原子的构造。握原子的构造。解析量子数小的轨道半径小解析量子数小的轨道半径小,因此因

29、此n=3的轨道比的轨道比n=5的轨道离核近的轨道离核近;能级跃迁发射的谱线条数能级跃迁发射的谱线条数为为=6条。条。2Cn24C调查点此题调查玻尔的原子构造实际等知识调查点此题调查玻尔的原子构造实际等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。;7.2021江苏单科,12C(3)取质子的质量mp=1.672 610-27 kg,中子的质量mn=1.674 910-27 kg,粒子的质量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s。请计算粒子的结合能。(计算结果保管两位有效数字)答案答案4.310-12J解析组成解析组成粒子的核子与粒子的核子与粒子的质量差为粒子的质量差为m=(2m

30、p+2mn)-m结合能结合能E=mc2代入数据得代入数据得E=4.310-12J调查点此题调查结合能等知识调查点此题调查结合能等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。友谊提示计算结果一定要留意有效数字位数的要求。友谊提示计算结果一定要留意有效数字位数的要求。;8.2021江苏单科,12C(2)(3)(2)按照玻尔原子实际,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量 (选填“越大或“越小)。知氢原子的基态能量为E1(E10),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为 (普朗克常量为h)。(3)有些核反响过程是吸收能量的。例如,在XNOH中,核反响吸收的能量Q=(m

31、O+mH)-(mX+mN)c2。在该核反响方程中,X表示什么粒子?X粒子以动能Ek轰击静止的N核,假设Ek=Q,那么该核反响能否发生?请简要阐明理由案答案(2)越大越大(3He不能实现不能实现,由于不能同时满足能量守恒和动量守恒的由于不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求。要求。12()hEm42);解析解析(2)根据玻尔实际可知根据玻尔实际可知,氢原子中的电子离核越远氢原子中的电子离核越远,氢原子的能量越大氢原子的能量越大,由由mv2=h+E1可可得得v=。(3)根据核反响中的质量数守恒及电荷数守恒可知根据核反响中的质量数守恒及电荷数守恒可知X粒子为粒子为He(粒子粒

32、子)。不能实现。不能实现,由于不能由于不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求。同时满足能量守恒和动量守恒的要求。1212()hEm42失分警示失分警示(1)要知道黑体辐射实验规律。要知道黑体辐射实验规律。(2)要知道原子能级跃迁规律。要知道原子能级跃迁规律。(3)要会运用两大守要会运用两大守恒定律分析核反响中能量及动量问题。恒定律分析核反响中能量及动量问题。评析此题重点调查了黑体辐射、原子电离及核反响等知识评析此题重点调查了黑体辐射、原子电离及核反响等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。;1.(2021课标,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用粒子轰击铝核Al,产生了第一个人工放射性核素

33、X:Aln+X。X的原子序数和质量数分别为()A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31 27132713B组一致命题、省(区、市)卷题组答案答案B此题调查核反响方程。在核反响过程中此题调查核反响方程。在核反响过程中,质量数和电荷数分别守恒质量数和电荷数分别守恒,那么那么X的原子序的原子序数为数为2+13=15,X的质量数为的质量数为4+27-1=30,选项选项B正确。正确。规律总结核反响方程的特点规律总结核反响方程的特点核反响过程中核反响过程中,质量数和电荷数分别守恒。质量数和电荷数分别守恒。;2.(2021天津理综,1,6分)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于2

34、021年8月28日初次打靶胜利,获得中子束流,可以为诸多领域的研讨和工业运用提供先进的研讨平台。以下核反响中放出的粒子为中子的是 ()A N俘获一个粒子,产生O并放出一个粒子BAl俘获一个粒子,产生P并放出一个粒子CB俘获一个质子,产生Be并放出一个粒子DLi俘获一个质子,产生He并放出一个粒子147.1782713.3015115.8463.32;答案答案B此题调查核反响方程。由核反响过程中遵照质量数、电荷数均守恒的原那么此题调查核反响方程。由核反响过程中遵照质量数、电荷数均守恒的原那么,可写可写出选项中的四个核反响方程出选项中的四个核反响方程N+HeOH,选项选项A错误错误AlHePn,选

35、项选项B正确。正确。BeHe,选项选项C错误错误LiHHeHe,选项选项D错误。错误。147。42178112713。423015101118514BH4263。113242解题关键核反响中的两守恒解题关键核反响中的两守恒根据核反响过程中质量数和电荷数均守恒的原那么根据核反响过程中质量数和电荷数均守恒的原那么,写出核反响方程写出核反响方程,同时应熟记几种常用的微同时应熟记几种常用的微观粒子的表示方法。观粒子的表示方法。;3.(2021课标,15,6分)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为UThHe。以下说法正确的选项是()A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于

36、粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所阅历的时间D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量238922349042;答案答案B此题调查天然放射景象、半衰期、动量守恒。静止的原子核在衰变前后动量守此题调查天然放射景象、半衰期、动量守恒。静止的原子核在衰变前后动量守恒恒,由动量守恒定律得由动量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知可知m1v1=-m2v2,故衰变后钍核的动量大小等于故衰变后钍核的动量大小等于粒子的动粒子的动量量大小大小,选项选项B正确正确;而动能而动能Ek=,由于钍核的质量由于钍核的质量(m1)大于大于粒子的质量粒子的质量(m2),故其动能不等故其动能不等,选项

37、选项A错误错误;铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间,而不是放出一个而不是放出一个粒子所阅历的粒子所阅历的时间时间,选项选项C错误错误;原子核衰变前后质量数守恒原子核衰变前后质量数守恒,衰变时放出核能衰变时放出核能,质量亏损质量亏损,选项选项D错误。错误。22pm关联知识原子核衰变前后动量守恒、质量数和电荷数守恒关联知识原子核衰变前后动量守恒、质量数和电荷数守恒;动能和动量与质量的关系动能和动量与质量的关系;半衰半衰期的定义及其含义。期的定义及其含义。;4.(2021北京理综,13,6分)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光

38、的频率有( )A.1种 B.2种 C.3种 D.4种答案答案C处于能级为处于能级为n的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为,所以处于所以处于n=3能级能级的大量氢原子向低能级跃迁的大量氢原子向低能级跃迁,辐射光的频率有辐射光的频率有=3种种,故故C项正确。项正确。2Cn23C;5.2021课标,35(1),5分(多项选择)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核Si*。以下说法正确的选项是()A.核反响方程为pAlSi*B.核反响过程中系统动量守恒C.核反响过程中系统能量不守恒D.核反响前后核子数相等,所

39、以生成物的质量等于反响物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度的方向一致答案 ABE质子p即H,核反响方程为pAlSi*,A项正确;核反响过程遵照动量守恒定律,B项正确;核反响过程中系统能量守恒,C项错误;在核反响中质量数守恒,但会发生质量亏损,所以D项错误;设质子的质量为m,那么Si*的质量为28m,由动量守恒定律有mv0=28mv,得v= m/s3.6105 m/s,方向与质子的初速度方向一样,故E项正确。271328142713281411271328142814028v71.0 1028;6.2021课标,35(1),5分在以下描画核过程的方程中,属于衰变

40、的是 ,属于衰变的是 ,属于裂变的是 ,属于聚变的是 。(填正确答案标号)ACNeBPSeCUThHeDNHeOHEUnXeSr+nFHHHen146.147013215.32160123892.2349042147.421781123592.1014054943810231.214210答案答案CABEF解析天然放射性元素自发地放出解析天然放射性元素自发地放出粒子粒子(即氦核即氦核He)的衰变属于的衰变属于衰变衰变;放出放出粒子的衰变属粒子的衰变属于于衰变衰变;重核分裂成几个中等质量原子核的景象为核裂变重核分裂成几个中等质量原子核的景象为核裂变;轻原子核聚合成较重原子核的反轻原子核聚合成较重

41、原子核的反应为核聚变。应为核聚变。42;1.(2021天津理综,1,6分)我国自主研发制造的国际热核聚变中心部件在国际上率先经过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变工程的艰苦奉献。以下核反响方程中属于聚变反响的是 ()A.HHHen BNHeOHCHeAlPn DUnBaKr+n21314210147.421781142.271330151023592.10144568936103C组教师公用题组;答案答案A此题调查核反响类型。选项此题调查核反响类型。选项A是质量小的核结合成质量较大的核是质量小的核结合成质量较大的核,属于核聚变。选属于核聚变。选项项B是卢瑟福发现质子的人工转变方程。选项是卢瑟

42、福发现质子的人工转变方程。选项C是约里奥是约里奥居里夫妇发现人工放射性同位素的居里夫妇发现人工放射性同位素的人工转变方程。选项人工转变方程。选项D是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程,属于核裂变。属于核裂变。易混点拨轻核聚变与人工转变易混点拨轻核聚变与人工转变从本质过程来看从本质过程来看,轻核聚变是质量较小的原子核在高温下或在高压下接近到核力能发生作用轻核聚变是质量较小的原子核在高温下或在高压下接近到核力能发生作用的范围时的范围时,在核力作用下结合为质量较大的原子核在核力作用下结合为质量较大的原子核,同时放出能量同时放出能量;人工转变是在高速粒子

43、的轰人工转变是在高速粒子的轰击下使靶核发生转变击下使靶核发生转变,同时被击出某种粒子同时被击出某种粒子,此过程中通常要吸收能量。从方程方式来看此过程中通常要吸收能量。从方程方式来看,二者二者相近相近,不易区分。可经过典型人工转变方程的记忆来处理不易区分。可经过典型人工转变方程的记忆来处理,几种典型人工转变是发现质子、中几种典型人工转变是发现质子、中子、放射性同位素与正电子的核反响。子、放射性同位素与正电子的核反响。;2.2021浙江自选,14(1),4分以下说法正确的选项是()A.氢原子的能量是量子化的B.在核反响过程中,质子数守恒C.半衰期越大,原子核衰变越快D.假设一个系统不受外力,系统的

44、总动量一定为零答案答案A根据玻尔原子实际根据玻尔原子实际,氢原子的能量是量子化的氢原子的能量是量子化的,A项正确项正确;核反响中电荷数守恒、质核反响中电荷数守恒、质量数守恒量数守恒,质子数不一定守恒质子数不一定守恒,B项错误项错误;半衰期是指大量原子核衰变时半衰期是指大量原子核衰变时,有半数原子核发生衰变有半数原子核发生衰变所用的时间所用的时间,半衰期越大半衰期越大,原子核衰变越慢原子核衰变越慢,C项错误项错误;系统不受外力或所受合外力为零系统不受外力或所受合外力为零,系统总系统总动量坚持不变动量坚持不变,D项错误。项错误。;3.2021浙江自选,14(1),4分以下说法正确的选项是()A.一

45、切原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反响中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出射线D.只需光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应答案答案B质量数守恒、电荷数守恒是核反响中两大根本规律质量数守恒、电荷数守恒是核反响中两大根本规律,B正确。正确。;4.(2021北京理综,14,6分)以下核反响方程中,属于衰变的是()A.NHeOHBUThHeCHHHenDThPae147421781123892.234904221.31421023490.2349101答案答案BA项属于原子核的人工转变项属于原子核的人工转变,B项属于项属于衰变衰变,C项属于聚变反响项属于聚变

46、反响,D项属于项属于衰变。衰变。;5.2021福建理综,30(1),6分以下有关原子构造和原子核的认识,其中正确的选项是()A.射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.Bi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克2108321083答案答案B射线是光子流射线是光子流,选项选项A错误错误;氢原子辐射光子后能量减小氢原子辐射光子后能量减小,轨道半径减小轨道半径减小,其绕核运其绕核运动的电子动能增大动的电子动能增大,总能量减小总能量减小,选项选项B正确正确;太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的氢核聚太阳辐射能

47、量的主要来源是太阳中发生的氢核聚变变,选项选项C错误错误;由由m=,n=2得得m=g=25g,选项选项D错误。错误。02nmt022m1004;6.(2021重庆理综,1,6分)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判别能够正确的选项是()A.a、b为粒子的径迹 B.a、b为粒子的径迹C.c、d为粒子的径迹 D.c、d为粒子的径迹答案答案D粒子不带电粒子不带电,不会发生偏转不会发生偏转,故故B错。由左手定那么可断定错。由左手定那么可断定,a、b粒子带正电粒子带正电,c、d粒子粒子带负电带负电,又知又知粒子带正电粒子带正电

48、,粒子带负电粒子带负电,故故A、C均错均错,D正确。正确。;7.(2021重庆理综,1,6分)碘131的半衰期约为8天。假设某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有()A. B. C. D. 4m8m16m32m答案答案C设剩余质量为设剩余质量为m剩剩,那么由那么由m剩剩=m(,得得m剩剩=m(=,C正确。正确。12)t12328)42m16m;8.(2021天津理综,6,6分)(多项选择)物理学家经过对实验的深化察看和研讨,获得正确的科学认知,推进物理学的开展。以下说法符合现实的是()A.赫兹经过一系列实验,证明了麦克斯韦关于光的电磁实际B.查德威克用粒子轰

49、击N获得反冲核O,发现了中子C.贝克勒尔发现的天然放射性景象,阐明原子核有复杂构造D.卢瑟福经过对阴极射线的研讨,提出了原子核式构造模型147178;答案答案AC1886年年,德国科学家赫兹做了德国科学家赫兹做了等一系列实验等一系列实验,证明了麦克斯韦证明了麦克斯韦关于光的电磁实际关于光的电磁实际,A项正确项正确;查德威克用查德威克用粒子轰击粒子轰击Be获得反冲核获得反冲核C,发现了中子发现了中子,B项错误项错误;贝克勒尔发现天然放射性景象贝克勒尔发现天然放射性景象,原子序数大于或等于原子序数大于或等于83的原子核在自然界中自发地发生衰变的原子核在自然界中自发地发生衰变,阐明原子核有复杂构造阐

50、明原子核有复杂构造,C项正确项正确;卢瑟福经过卢瑟福经过粒子散射景象粒子散射景象,提出了原子核式构造模型提出了原子核式构造模型,D项项错。错。94126;9.(2021广东理综,18,6分)(多项选择)科学家运用核反响获取氚,再利用氘和氚的核反响获得能量。核反响方程分别为:X+YH+4.9 MeV和 HHHe+X+17.6 MeV。以下表述正确的有()A.X是中子B.Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反响都没有质量亏损D.氘和氚的核反响是核聚变反响4321He213142;答案答案AD设设X、Y的电荷数分别为的电荷数分别为Z、Z,质量数分别为质量数分别为A、A,由质量数守恒和电荷数守恒由质量

51、数守恒和电荷数守恒有有:A+A=4+3,2+3=A+4,Z+Z=2+1,1+1=2+Z,可得可得A=1,A=6,Z=0,Z=3,故故X是中子是中子,Y是是Li,A正确正确;由由Li知知Y的质子数、中子数都是的质子数、中子数都是3,故故B错误错误;两个核反响中都释放了能量两个核反响中都释放了能量,故都有质量亏损故都有质量亏损,C错误错误;氘和氚的核反响中质量较小的核结合成了质量较大的核氘和氚的核反响中质量较小的核结合成了质量较大的核,故故D正确。正确。6363;10.(2021北京理综,23,18分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子He)在与磁场垂

52、直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。(1)放射性原子核用X表示,新核的元素符号用Y表示,写出该衰变的核反响方程。(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损m。42(AZ答案见解析答案见解析;解析此题调查了原子核的衰变、动量和能量守恒、带电粒子在匀强磁场中的运动、质能解析此题调查了原子核的衰变、动量和能量守恒、带电粒子在匀强磁场中的运动、质能方程等多个考点方程等多个考点,是一道综合题是一道综合题,难度中等。难度中等。(1XYHe(2)设

53、设粒子的速度大小为粒子的速度大小为v,由由qvB=m,T=,得得粒子在磁场中运动周期粒子在磁场中运动周期T=环形电流大小环形电流大小I=(3)由由qvB=m,得得v=设衰变后新核设衰变后新核Y的速度大小为的速度大小为v,系统动量守恒系统动量守恒Mv-mv=0v=由由mc2=Mv2+mv2得得m=)AZ42AZ422vR2 Rv2 mqBqT22q Bm2vRqBRmmvMqBRM121222()()2Mm qBRmMc阐明:假设利用M=m解答,亦可。 44A;方法技巧衰变中的动量和能量守恒方法技巧衰变中的动量和能量守恒在在衰变过程中衰变过程中,静止的原子核放射静止的原子核放射粒子粒子,新核与新

54、核与粒子的总动量坚持不变粒子的总动量坚持不变(为零为零),而衰变释放而衰变释放的能量与质量亏损之间必然遵照质能方程的能量与质量亏损之间必然遵照质能方程E=mc2。;考点一光的波粒二象性1.2021江苏扬州期中,12C(1)在光电效应实验中,飞飞同窗用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如下图,那么可判别出()A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光的频率大于丙光的频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能三年模拟A组 20212021年高考模拟根底题组;答案答案B由题图可知由题图可知,甲、乙两光对应的

55、遏止电压均为甲、乙两光对应的遏止电压均为Uc2,由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0及动能定理及动能定理-eUc=0-Ek可知甲、乙两光的频率一样可知甲、乙两光的频率一样,且小于丙光的频率且小于丙光的频率,A、C项错误项错误;甲光频甲光频率小于丙光的频率率小于丙光的频率,那么甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应光电子的最大初动能那么甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应光电子的最大初动能,D项错误项错误;乙光频率小于丙光频率乙光频率小于丙光频率,由由c=可知乙光的波长大于丙光的波长可知乙光的波长大于丙光的波长,B项正确。项正确。;2.2021江苏宿迁期中,12B(1

56、)(多项选择)物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,假设减弱光的强度,使光子只能一个一个地经过狭缝,实验结果阐明,假设曝光时间不太长,底片上只出现一些不规那么的点子;假设曝光时间足够长,底片上就会出现规那么的干涉条纹。对这个实验结果有以下认识,正确的选项是()A.曝光时间不长时,出现不规那么的点子,表现出光的动摇性B.单个光子经过双缝后的落点无法预测C.干涉条纹中亮堂的部分是光子到达时机较多的地方D.只需大量光子的行为才干表现出光的粒子性;答案答案BC曝光时间短时曝光时间短时,光子到达底片的个数少光子到达底片的个数少,表现出光的粒子性表现出光的粒子性,曝光时间长时

57、曝光时间长时,光子到光子到达底片的个数多达底片的个数多,那么表现出光的动摇性那么表现出光的动摇性,干涉条纹中的明条纹部分是光子到达时机较多的地方干涉条纹中的明条纹部分是光子到达时机较多的地方,但单个光子的落点是无法预测的但单个光子的落点是无法预测的,综上所述综上所述,B、C正确正确,A、D错误。错误。命题意图此题可协助学生了解光是概率波命题意图此题可协助学生了解光是概率波,领会光的波粒二象性。领会光的波粒二象性。;3.2021江苏扬州调研,12B(1)(多项选择)在光电效应实验中,两个实验小组分别在各自的实验室,约定用一样频率的单色光,分别照射锌和银的外表,结果都能发生光电效应,如图甲,并记录

58、相关数据。对于这两组实验,以下判别正确的选项是();A.饱和光电流一定不同B.由于资料不同逸出功不同,所以遏止电压Uc不同C.光电子的最大初动能不同D.由于光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数能够一样E.分别用不同频率的光照射之后绘制Uc-图像(为照射光频率,图乙为其中一小组绘制的图像),图像的斜率能够不同答案答案BCD虽然光的频率一样虽然光的频率一样,但光强不确定但光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数能够一样所以单位时间逸出的光电子数能够一样,饱和饱和光电流能够一样光电流能够一样,故故A错误错误,D正确正确;根据光电效应方程根据光电效应方程Ekm=h-W0和和eUc=Ekm得出得出,一样

59、频率一样频率,不同不同逸出功逸出功,那么光电子的最大初动能不同那么光电子的最大初动能不同,遏止电压也不同遏止电压也不同,故故B、C正确正确;由由Uc=-知图像的斜率知图像的斜率等于等于,故故E错误。错误。he0Wehe;4.2021江苏南通一模,12C(2)利用图甲所示电路研讨光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系,描画出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,图乙中U1、1、0均知,电子电荷量用e表示,当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“M或“N)端挪动,由Uc-图像可求得普朗克常量h= 。(用题中字母表示)。 答案答案N110eU;解析入射光的频率增

60、大解析入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大光电子的最大初动能增大,那么遏止电压增大那么遏止电压增大,测遏止电压时测遏止电压时,应使滑应使滑动变阻器的滑片动变阻器的滑片P向向N端挪动端挪动;根据根据Ekm=h-hc,由由Uc-图像可知图像可知,当遏止电压为零时当遏止电压为零时,=0,所以这所以这种金属的截止频率为种金属的截止频率为0;根据根据Ekm=h-hc=eUc,解得解得Uc=-,图线的斜率图线的斜率k=,那么那么h=。he0hehe110U110eU;5.2021江苏南通摸底,12C(3)德布罗意以为,任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是=,式中p是运动物体的动量,h是普朗